Abstrakt

Schaffung der richtigen (grünen) Chemie CO2, Wasser und Biomaterialien

 Paul O Connor

 Grüne Wissenschaft (manchmal auch als nachhaltige Wissenschaft bezeichnet) ist der Teil der Wissenschaft, der sich mit der Konstruktion und Entwicklung von Verfahren und Produkten befasst, um die Produktion und Verwendung von Schadstoffen zu reduzieren oder ganz zu eliminieren. Grüne Wissenschaft ist nicht dasselbe wie Umweltwissenschaft. Erstere konzentriert sich auf die ökologischen Auswirkungen der Wissenschaft und die Entwicklung umweltverträglicher wirtschaftlicher Praktiken (wie z. B. eine Verringerung der Verwendung nicht nachhaltiger Ressourcen und Verfahren zur Kontrolle der Umweltverschmutzung). Letztere konzentriert sich auf die Auswirkungen, die bestimmte giftige oder gefährliche Chemikalien auf die Umwelt haben. Viele chemische Mischungsreaktionen, die im industriellen Maßstab durchgeführt werden, erfordern viele chemische Lösungsmittel. Darüber hinaus werden diese Lösungsmittel auch in der heutigen Zeit zum Entfetten und Reinigen verwendet. Viele traditionelle Lösungsmittel, die in der Vergangenheit für solche Zwecke verwendet wurden, sind jedoch bekanntermaßen für den Menschen schädlich. Einige Lösungsmittel sind auch bekanntermaßen chloriert. Viele moderne Verfahren erzeugen häufig Gasnebenprodukte, die nicht verwendet werden können. Obwohl es Verfahren zur Gasalterung gibt, bei denen Mikroorganismen eine Mischung von Gasen in Energie umwandeln, verfügen die meisten Gasprodukte nicht über die richtige Mischung von Molekülen, die für die Gasalterung erforderlich sind. Diwasserstoff, der oft benötigt wird, ist in modernen Gasprodukten besonders selten. Um diese Lücke zu schließen, hat das in Illinois ansässige Unternehmen LanzaTech Inc. spezielle Organismen entwickelt, die die Gasprodukte ohne Diwasserstoff in Energie umwandeln können. Dieses innovative Verfahren macht es möglich, die Gasalterung in mehr Umgebungen und mehr Branchen einzusetzen, und die wirtschaftlichen Vorteile der Möglichkeit, Energie aus vorhandenen Gasprodukten herzustellen, liegen auf der Hand. Darüber hinaus hat eine unabhängige Ökobilanzanalyse gezeigt, dass die mit dem Verfahren von LanzaTech hergestellten Energien 70 % weniger ozonschädigende Substanzen produzieren als herkömmliche Erdölderivate, und dass zudem die Feinstaubbelastung und andere subnukleare Emissionen, die zu Smog beitragen, geringer sind. In der Milliarden Jahre alten Geschichte unserer Erde hat ein bisher erstaunlicher und einzigartiger Prozess stattgefunden, bei dem die Menge des vorhandenen CO2 in der Luft mit Wasser in Biomasse oder Biomaterialien umgewandelt wurde, die von Sonnenenergie beeinflusst wurden. Dieser Prozess wird als Photosynthese bezeichnet. Aufgrund dieses Prozesses sank der CO2-Gehalt in der Erdatmosphäre von 20 % auf ±250 bis 300 ppm. Ein Teil dieser Biomaterialien wurde im Laufe von Milliarden von Jahren degradiert (oder „versteinert“) und in Kohle, Öl und Gas umgewandelt, also in das, was wir heute als fossile Energiequellen bezeichnen. Die beschleunigte Nutzung dieser fossilen Ressourcen in den letzten 200 Jahren hat zu einem starken Anstieg des CO2 -Gehalts (der derzeit bei 400 ppm liegt) und auch zu einer Zunahme von Methan (CH4) in der Atmosphäre geführt, was einen globalen Temperaturwechsel auslöste. Es ist unsere Pflicht, zu planen,Entwicklung und Anwendung der richtigen grünen Wissenschaft unter Verwendung der verfügbaren natürlichen Ressourcen wie CO2, Wasser und Biomaterialien auf eine Weise, die die Umwelt unserer Erde nicht schädigt, d. h. auf indirekte und nachhaltige Weise. Es werden Beispiele für Entwicklungen in diesem spannenden Bereich während der letzten 15 Jahre gegeben, die zu neuen Technologien geführt und Möglichkeiten eröffnet haben für: Innovative Materialien und Chemikalien aus Biomasse und Biomasseabfällen; Kraftstoffe und Chemikalien aus CO2 und Wasser von außen unter Verwendung sauberer erneuerbarer Energiequellen (Sonnen-, Wind-, Wasserkraft usw.).